Development of a model to estimate the production of greenhouse gases in different beef cattle production systems.

Em função do tamanho do rebanho bovino e do sistema extensivo de produção, o Brasil produz uma significativa quantidade de gases de efeito estufa (GEE), principalmente de metano (CH4). O aumento das emissões desses gases pode elevar a temperatura do planeta, com conseqüências ambientais imprevisíveis e potencialmente negativas. Porém, a emissão de CH4 varia em função do sistema de produção, da ingestão de matéria seca, da digestibilidade da dieta e das características animais. As emissões de CO2 a partir de combustíveis fósseis também variam em função das tecnologias de produção utilizadas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo que permitisse estimar a emissão de CH4 e outros GEE pela pecuária de corte. Este modelo foi utilizado para avaliar o impacto de diferentes sistemas de produção. As fontes de GEE dos animais consideradas no modelo foram o CH4 proveniente da fermentação entérica e o óxido nitroso (N2O) originário do N da urina e das fezes. Foi considerado o CO2 proveniente da fabricação, transporte e distribuição dos insumos necessários à produção dos alimentos utilizado no pasto e no confinamento, bem como o N2O resultante do uso de fertilizantes nitrogenados. As entradas do modelo incluíram área, curva de produtividade e de qualidade da forragem, eficiência de pastejo, produtividade do milho para silagem e grão e os índices zootécnicos do rebanho. Foram utilizadas equações para estimativa da produção de metano em função da qualidade do alimento e do consumo de cada categoria do rebanho. O consumo, ganho de peso e índices zootécnicos são calculados em função da quantidade e qualidade dos pastos e suplementos. Simularam-se 3 sistemas de produção de ciclo completo sempre em uma unidade de produção de 1000 ha totais e 800ha úteis: sistema representando os índices da média brasileira (MB); sistema denominado intensivo a pasto (IP); e sistema intensivo a pasto incorporando à terminação em confinamento (IPC). No sistema MB as produções anuais de CH4 e CO2 equivalente total (CO2-eq) foram respectivamente de 30.740 e 783.283 kg, no sistema IP de 53.085 e 1.353.426 kg e no sistema IPC de 54.274 e 1.382.774 kg. A maior produção de metano e GEE totais nos sistemas mais intensivos são função da maior produtividade vegetal, maior capacidade de suporte e maior uso de insumos. As produções anuais estimadas de carne nos sistemas MB, IP e IPC foram respectivamente de 39.401, 95.942 e 115.294 kg de carcaça. Consequentemente, as produções de CO2-eq totais por unidade de carcaça produzida foram de 19,9, 14,1 e 12,3 kg de carcaça por kg de CO2-eq respectivamente para os sistemas MB, IP e IPC. O modelo demonstra que a produção de CH4 e CO2 equivalente totais por unidade de área aumentam, porém há redução de 29 e 12% nas emissões de GEE por unidade de carne produzida nos sistemas intensificados, IP e IPC respectivamente. A produção de grãos resulta em maiores emissões de GEE provenientes de combustíveis fósseis. Entretanto, o uso estratégico dos grãos na fase final de terminação aumenta a produtividade do sistema de forma a reduzir a produção de metano por unidade de carne e reduzir o impacto desta atividade sobre o clima.Due to the size of the cattle herd Brazil produces a significant amount of greenhouse gases (GHG), mainly methane (CH4). Increasing emissions of greenhouse gases can raise the temperature of the earth, with potentially negative yet unpredictable environmental consequences. The emission of CH4 varies depending on dry matter intake, diet digestibility and animal characteristics. The aim of this work was to develop a model to estimate the emissions of CH4 and other greenhouse gases for different beef cattle production systems. Sources of GHG considered in the model were CO2, CH4 from enteric fermentation and nitrous oxide (N2O). The CO2 from manufacturing, transport and distribution of inputs were considered in the model, as was the N2O resulting from nitrogen fertilizers use. The inputs include area, forage productivity and quality curves, grazing efficiency, productivity of corn silage and corn grain and herd reproductive and productive parameters. Equations were used to estimate the methane production according to food quality and intake of each herd category. Three production systems from calving to slaughter were simulated in a total farm area of 1000 ha with 800 ha of effective production: a) a system representing the average Brazilian productivity averages (MB); b) a system representing an intensive grazing (IP); c) the same intensive grazing system using a short-term feedlot finishing period (IPC).The annual production of CH4 and CO2 were 30.740 and 783.283 kg for the MB system; 53.085 and 1.353.426 kg for the IP system and 54.274 and 1.382.774 kg for the IPC system. The higher total production of CH4 and GHG in intensive systems is expected due to higher crop productions and use of inputs. Production of MB, IP and IPC systems were 39.401, 95.942 and 115.294 kg of carcass, respectively. The total CO2-eq productivity by unit of carcass were 19,9, 14,1, 12,3 kg of carcass per kg of CO2-eq. The model demonstrates that CH4 and CO2-eq production per unit of area increase, however there is a reduction of 29 and 12% in GHG emissions per unit of meat produced in the intensified systems, IP and IPC respectively. Grain production results higher GHG emissions, due to the use of fossil fuels. However, the strategic use of grains for finishing results in large increases in productivity, reducing methane production per unit of meat. This may allow for a reduction in the impact of this activity on the climate